戴永翔,梅传书,赵亮亮
(1.南水北调东线穿黄工程北区建管局,山东 聊城 252000;2.水利部海河水利委员会,天津 300170)
穿黄工程是南水北调东线工程的控制性项目,属国家重点工程,工程等别为一等,主要建筑物为I级建筑物,含有大量混凝土工程。特别是滩地埋管工程和穿引黄渠埋涵工程,工期紧,任务重,冬季施工不可避免。为保证混凝土工程质量,必须采取措施,加强管理,确保工程质量。
穿黄工程位于山东省东平和东阿两县境内。年均气温在 12.5~14.5 ℃之间, 冬季寒冷少雪, 12—2月气温最低,月均气温为-2.6~0.2 ℃,日最低气温小于或等于0℃的天数多年平均约106 d、小于-5℃的天数约47 d,极端最低气温-20℃;多年平均无霜期约210 d,冬季最大冻土深46 cm。
(1)冬季施工由于施工条件及环境不利,是工程质量事故的多发季节,尤以混凝土工程居多。
(2)混凝土质量事故出现的隐蔽性、滞后性,即工程冬天施工质量问题出现滞后,给事故处理带来很大的难度。
(1)防止混凝土早期受冻:低温季节,当温度低于0℃时,新浇混凝土内空隙和毛细管中的水分逐渐冻结,由于体积膨胀,使混凝土结构遭到破坏,最终导致混凝土强度和耐久性降低,因此混凝土冬季施工要防止混凝土早期受冻。
(2)防止混凝土表面裂缝:低温季节浇筑混凝土,外界气温较低,混凝土内外温度可能出现过大情况,导致混凝土表面产生裂缝,因此要十分注意混凝土保温养护。
(3)浇筑温度:低温季节混凝土施工,混凝土浇筑温度应符合设计要求。根据 《水工混凝土施工规范》规定,入仓温度不得低于5℃。
(1)混凝土配合比:根据工程设计技术要求及当地气象条件,冬季施工混凝土及掺外加剂的试配必须进行试验工作,确定冬季施工配合比。混凝土配合比由有资质的单位提供,并报请监理方同意后投入使用。
(2)外加剂的选择:本工程混凝土由经招标确定的混凝土供应商统一供料,在外加剂选择中应充分考虑冬季施工相关要求。如,改善混凝土的和易性,减少用水量,提高拌合物的品质,提高混凝土的早期强度;降低拌合物的冻结冰点,促使水泥在低温或负温下加速水化;促进早中期强度的增长,减少干缩性,提高抗冻融性;注意外加剂对混凝土后期强度的影响、对钢筋的锈蚀作用及对环境的影响。
(3)混凝土的拌制:混凝土搅拌站严格按照确定的配合比进行生产。混凝土的拌制要做到:搅拌前先用热水冲洗搅拌机;搅拌时间为常温搅拌时间的1.5倍;从拌和水中扣除由骨料及防冻剂溶液中带入的水分;对于防冻剂,根据气象条件进行仔细分析取保险值,严格控制其掺量;随时测量拌和水的温度;混凝土拌合物的出机温度不低于10℃。
混凝土由混凝土供应商供给,搅拌场地靠近施工地点,可尽量减少材料运输过程中的热量损失。混凝土出机后,由9 m3混凝土搅拌运输车运输,混凝土储存罐采用保温材料包裹,迅速运送到施工现场,并保持混凝土储存罐低速运转,保证混凝土在运输中不出现表层冻结、混凝土离析、水泥砂浆流失、坍落度损失等现象。
混凝土运送到施工现场,由传送带输送到仓面,迅速浇筑,保证混凝土入仓温度不低于5℃,严禁使用有冻结现象的混凝土,利用插入式振捣棒进行振捣密实。混凝土浇筑前,清除模板和钢筋上特别是新老混凝土交接处的垃圾;温度过低或下雪天气停止浇筑。
冬季施工,气温较低,混凝土硬化时间较长,养护措施十分关键。正确的养护能避免混凝土产生不必要的温度收缩裂缝和受冻。穿黄北区工程采取的保温措施及要求如下:
(1)采用的保温材料(草帘、毡布等),应保持干燥。
(2)在模板外部保温时,除埋管(涵)底部可随浇筑随保温外,其他结构均在设置保温材料后方可浇筑混凝土。
(3)埋管(涵)上半部钢模表面先挂好草帘、毡布等保温材料并扎牢,然后再浇筑混凝土。
(4)埋管(涵)内部采用碘钨灯、取暖炉等采暖保温措施。
(5)拆模后的混凝土及时覆盖保温材料,以防混凝土表面温度的骤降而产生裂缝。
由于本工程所在地不属极寒地区,当地气温不会很低,混凝土不设测温孔。在工地现场,主要观测以下项目:大气温度,混凝土棚室内温度,混凝土出罐温度、入仓温度和养护温度等。
在混凝土施工过程中,在浇筑地点随机取样制作试件,并按规范及施工要求制作、养护、送检,进行试块强度检验,当混凝土未达到受冻临界强度时不得拆除保温措施,当混凝土冷却到5℃且超过临界强度并满足常温混凝土拆模要求时方可拆模。
进入冬季施工阶段,为确保工程质量,穿黄北区建管局及时出台 《关于进一步加强工程质量管理的通知》、《关于加强冬季施工质量管理的通知》、《关于做好强降雪防范工作的紧急通知》等文件,要求各单位要高度重视冬季施工质量管理,增强质量意识、责任意识,加大冬季施工质量管理力度,积极采取有效措施,切实保证冬季施工工程质量。
施工单位严格按照有关规程、规范和水利工程建设标准强制性条文的相关规定,并结合工程实际,专门制定了切实有效的冬季施工方案报监理单位审核。
在工程建设过程中,穿黄北区建管局牢固树立“质量第一”的观念,要求各单位正确处理好进度和质量的关系,在确保工程质量的前提下,科学合理地安排冬季施工;随时掌握天气变化情况,及时调整工程施工计划和进度;在气温低、冬季施工技术措施不到位的情况下,不得进行施工。
穿黄北区建管局要求各施工单位加强冬季施工现场管理,不得因冬季施工减少管理人员,严格按照相关规定确保质量保证体系运转,使质量管理工作始终处于受控状态。监理单位根据冬季施工特点加强对冬季施工工程质量监控力度,切实履行责任,加强检测,发现质量问题,及时研究解决。
穿黄北区建管局要求各施工单位做好施工作业人员防寒工作,做好施工机械设备的防冻保护工作,加大设备机械检修频率,保证正常运行。
坚持巡检,加强检查,对施工现场进行定期、不定期质量检查,发现工程质量问题及时通知监理部,把质量隐患消灭在萌芽状态,切实保证工程质量。为进一步提高冬季施工质量,穿黄北区建管局进行冬季质量大联查,重点查看了施工现场、冬季施工技术及保温措施落实情况,并召开冬季施工质量工作会,对于冬季施工混凝土工程应该注意的问题进行探讨。
在工程建设中,穿黄北区工程参建各方高度重视冬季混凝土施工质量,增强质量意识、责任意识,制定切实有效的施工方案,积极采取有效保温防护措施,加强管理,严格控制,没有发生一起工程质量事故,确保了工程质量。